本发明专利技术涉及混合多组分混合燃料的方法。所述方法包括选择按照SI或HCCI燃烧方式运行的内燃发动机所使用的已知的多组分混合燃料(例如，汽油与乙醇的混合物)作为初始参照物。所述方法包括混合能够被同一发动机使用的替代性燃料，无需改动所述发动机，包括无需改动由其发动机管理系统所采用的操作状态。所述替代性燃料是包含已知燃料的全部组分和另外的燃料组分(例如甲醇)的混合物。混合物的各组分按比例混合，所述比例使所述替代性燃料具有：基本上等于所述已知的混合燃料的化学计量空燃质量比或体积比的化学计量空燃质量比或体积比；和/或基本上等于所述已知的混合燃料的低热值的低热值(例如，按照体积或重量测定的低热值)；和/或在乙醇传感器产生的响应基本上等于所述已知的混合燃料的响应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料、它们在车辆的内燃发动机中的应用以及它们的制造。具体而言， 本专利技术涉及混合燃料，特别是化学计量空燃比与E85类似的含有甲醇的混合燃料。
技术介绍
按照各种比例混合乙醇和汽油来制造燃料是已知的。这样的燃料可用在未经改动的汽油内燃发动机中，例如，用在汽车中，或者是用于仅进行过细微改动的汽油内燃发动机中。乙醇类的燃料通常标有字母‘ ”，字母后是以百分比表示的乙醇的体积比。例如， 常见的混合物是E85 ；即85体积％乙醇和15 %汽油的混合物。这些二组分混合燃料可以含有其他的添加剂，不过这些添加剂并不是燃料组分，不具有足够大的体积，而且不会明显影响主要燃料组分乙醇和汽油(二者合起来可视为唯一重要的燃料组分)的比例。在以下描述中，术语组分专门指燃料组分。汽油燃料(有时称为汽油)本身是烃类的混合物，通常是通过石油的分馏得到的、 由异辛烷或芳香烃甲苯和苯增强的脂肪烃。在本说明书中使用的术语汽油是指适用于进行火花喷射式(“Si”，spark-injection)燃烧或均质充量点火式燃烧(“HCCI”，Homogenous Charge Ignition Combustion)的内燃发动机的燃料，所述燃料由烃类(通常每个分子含有 4至12个碳原子)构成，且基本上不含氧化组分，例如醇和乙醇(少于5%的氧含量)，并且具有的化学计量空燃比为14 1至15 1。所述燃料具有的研究法辛烷值(RON，Research Octane Number)优选为86至105。术语汽油用于包括诸如那些由英国标准BS/EN2^和/ 或美国标准ASTM-D-4814所定义的燃料等燃料。在英国，如今已经可以购买用于机动车的内燃发动机的E5 (乙醇5%，汽油95% )。 在美国，E10(乙醇10%，汽油90% )在机动车内燃发动机中的使用日益增多。如今，制造为使用汽油和乙醇的燃料混合物而特定构造的内燃发动机变得越来越普及。例如，在巴西，所有的汽油内燃发动机(例如，采用奥托循环(Otto cycle)运行的内燃发动机)均制造为使用E20至E25的混合燃料作为燃料。通常用于车辆的奥托循环内燃发动机的乙醇的最高比例为85体积％ (E85)，不过例外地使用100%的乙醇(E100)也是已知的。使用乙醇类混合燃料比单单使用更多的汽油更具有环境友好性，这是因为乙醇通产由生物质制成。此外，使用乙醇减少了国家对外国石油进口的依赖性。不过，由生物质提供乙醇是受限的。因此，有利的是找到能够扩展使用燃料混合物的可再生组分的燃料混合物。根据本专利技术的第一方面，提供一种如权利要求1所述的方法。根据本专利技术的第二方面，提供一种如权利要求17所述的混合燃料。根据本专利技术的第三方面，提供一种如权利要求18所述的混合燃料。根据本专利技术的第四方面，提供一种如权利要求19所述的混合燃料。根据本专利技术的第五方面，提供一种如权利要求20所述的方法。根据本专利技术的第六方面，提供一种如权利要求21所述的方法。现在参考附图，仅以举例的方式描述本专利技术，图中附图说明图1显示了图示相当于E85的混合燃料中的乙醇、汽油和甲醇的相对比例的图；和图2显示了图示相当于M85的混合燃料中的甲醇、汽油和乙醇的相对比例的图。根据本专利技术的三组分混合燃料的优选实施方式可具有与已知的二组分混合燃料相同的性质，由此在已经为使用已知的二组分混合燃料而设计的机动车内燃发动机中提供良好的性能。重要的是，所述混合燃料可以被现有的内燃发动机使用，而无须对该发动机进行结构改动，而且优选发动机管理系统无需为新型燃料而运行不同的操作状态(即，无需为新型燃料而向发动机管理系统的存贮器中添加新的操作状态图)。为了使燃料与机动车内燃发动机的现有设计相匹配(即，基本上提供与发动机已针对其进行构造的燃料相同的行为)，所述燃料最为优选与发动机针对其进行设计的燃料相同的性质是化学计量空燃比。这是理论上提供燃料的完全燃烧的空气与燃料的比例(通常且在下文中表示为质量比)。作为选择，因为为使用醇类燃料而构造的内燃发动机包括用于确定燃料中的醇与汽油的比例的醇传感器，因此有利的是提供一种混合燃料，在以醇传感器进行测量时所述混合燃料提供与发动机针对其进行设计的燃料基本相同的响应。这样的响应例如可以为， 通过传感器的阻抗随着燃料中乙醇比例的变化而变化。优选的是，对于三组分混合燃料和发动机针对其进行设计的燃料，所述阻抗是相同的。通常，发动机管理系统将采用该测量结果来确定在各发动机循环所传送的燃料的体积。作为另一种选择，有利的是提供一种混合燃料，所述混合燃料提供与发动机针对其进行设计的燃料相同的低热值(例如，按照体积或重量测定的低热值)。根据本专利技术的第一实施方式，提供具有与E85相等的化学计量空燃比(AFR)的混合燃料。乙醇的化学计量AFR为约8. 96 1。汽油的化学计量AFR为约14. 53 1。含 85%的乙醇和15%的汽油的混合物具有的化学计量AFR为9. 74 1。任何乙醇-汽油混合燃料具有的化学计量AFR介于分别由汽油和乙醇的化学计量 AFR所限定的上限与下限之间。如果使用较大比例的汽油，则化学计量AFR将增大。这是因为汽油的化学计量AFR 大于乙醇的。显然，由这两种组分能够实现的最大的化学计量AFR是14. 53 1，这是由0% 的乙醇和100%的汽油实现的。为了提供具有与E85相同的化学计量空燃比的燃料，并且同时降低乙醇的比例， 必须添加化学计量AFR比E85低的燃料组分。在第一实施方式中，甲醇与乙醇和汽油混合以提供含有65体积％的乙醇并且具有9. 74 1(即，与E85相同的化学计量AFR)的化学计量AFR的燃料。甲醇的化学计量AFR为约6. 44 1。能够提供9. 74 1的化学计量AFR的65 %的乙醇与汽油和甲醇的混合物为约 65%的乙醇；21. 5%的汽油；和13. 5%的甲醇。有利的是，因而能够制造含乙醇较少的燃料，且不会显著增加对化石燃料的依赖。 这是因为甲醇能够由氢和大气中的二氧化碳和/或一氧化碳来合成，或者由废木材来制造 (尽管不太有利，但是甲醇能够由煤或天然气制得)。在低温条件下启动内燃发动机时，含甲醇较多的混合燃料能够提供比E85更好的性能。通常，在夏季条件下供应E85混合物，而冬季混合物E70则在较冷的条件下提供。含有甲醇的混合物能够免除在寒冷条件下提供更加富含汽油的乙醇类燃料的混合物(即，冬用级E70混合物)的需要。根据本专利技术的第二实施方式，提供一种用于制造具有与E85相同的化学计量空燃比(AFR)的。对于以下描述的方法论，使用下列值权利要求1.一种含有至少三种燃料组分的第一多组分混合燃料的制造方法，所述方法包括 选择比所述第一多组分混合燃料至少少一种燃料组分的第二已知的多组分混合燃料，所述第二已知的多组分混合燃料现用于SI和/或HCCI内燃发动机的现有设计；通过使也存在于所述已知的多组分燃料中的燃料组分与另外的燃料配置物混合在一起来制造所述第一多组分混合燃料，其中所述第一多组分混合燃料和所述已知的多组分混合燃料二者所共有的燃料组分中的至少一种燃料组分具有高于所述第二已知的多组分混合燃料的化学计量空燃质量比或体积比的化学计量空燃质量比或体积比；和/或具有高于所述第二已知的多组分混合燃料的低热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆士·威廉·格里菲思·特纳，R·J·佩尔森，
申请(专利权)人：莲花汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。